Les dispositifs de prétraitement

Dossier Technique de
l’’Assainissement Non Collectif
Quelques conseils simples pour bien choisir, implanter et dimensionner votre installation
L’objectif est de mettre en place une installation permettant de traiter efficacement TOUTES les eaux
usées de votre habitation (wc, salle de bain, cuisine, buanderie, etc.) dans le respect de
l’environnement, de la santé publique et de la réglementation.
CHOISIR SON INSTALLATION
Deux critères sont importants :
 le NOMBRE DE PIECES PRINCIPALES de votre habitation
 Détermine le dimensionnement des différents ouvrages : volume du prétraitement, surface
d’épandage ;
 La NATURE DU SOL à 1 mètre de profondeur :
 Détermine le type de traitement à mettre en place (utilisation du sol en place, recours à une
technique de filtration sur substrat, …).
 Où trouver toutes ces informations ?
 Auprès de bureaux d’études spécialisés, d’entrepreneurs en terrassement, auprès de votre
maçon ou constructeur ;
 Auprès du Spanc qui dispose de documents divers ;
 Sur Internet, par l’intermédiaire des moteurs de recherche
TYPE D’INSTALLATION EN FONCTION DE LA NATURE DU SOL ET DE SA
PERMEABILITE
Grâce à une étude du sol (étude à la parcelle), il est possible de déterminer la nature du sol et sa
perméabilité. La perméabilité d’un sol est la capacité de celui-ci à infiltrer les eaux, qu’il s’agisse
d’effluents traités ou d’eaux pluviales lorsqu’il est saturé en eau. .
15 mm/h
Perméabilité (K)
argileux
Sol
30 mm/h
limoneux
500 mm/h
sableux
Sol fissuré
(Sol trop
perméable)
Traitement
Filtre à sable drainé
Epandage
Filtre à sable non
drainé
Le dimensionnement des dispositifs d’assainissement est lié aux caractéristiques de l’habitation. On
prend en compte le nombre de pièces principales1 et on simule toujours dans le cas le plus défavorable.
DIMENSIONNER SON INSTALLATION
Nombre de
pièces
principales
Prétraitement
Fosse toutes
eaux
3 m3
Traitement
Tranchées
d’infiltration
Filtre à sable vertical
drainé ou non drainé
Filtre à sable horizontal
drainé
15 < K 500
mm/h
Surface
longueur *
largeur
Surface
largeur *
longueur
45 à 90 m
25 m²
5*5m
44 m²
8 * 5.5 m
5
5 m3
Filtre à zéolites : surface 5 m² (filière compact)
6
4 m3
90 à 120m
30 m²
5*6m
49,5 m²
9 * 5.5 m
7
5 m3
120 à 150 m
35 m²
5*7m
55 m²
10 * 5.5 m
8
6 m3
150 à 180 m
40 m²
5*8m
60,5 m²
11 * 5.5 m
Par exemple : cas d’une habitation comportant une cuisine, 2 salles d’eau, une buanderie, 4 chambres,
un salle à manger/séjour, des espaces de rangement.
Le nombre de pièces principales selon l’article R111-1-1 du code de la construction et de l’habitat est
de 5 (4 chambres + 1 salle à manger/séjour).
Si la perméabilité du sol est insuffisante (inférieure à 15mm/h), la technique à retenir sera la suivante :
Prétraitement par fosse toutes eaux de 3 m3 et traitement par filtre à sable vertical drainé de 25m² ;
Ou
Prétraitement par fosse toutes eaux de 3 m3 et traitement par filtre à sable horizontal de 44m² ;
1
Art. R111-1-1 du code de la construction et de l’habitat : Un logement […] comprend, d'une part, des pièces principales destinées au
séjour ou au sommeil, éventuellement des chambres isolées et, d'autre part, des pièces de service, telles que cuisines, salles d'eau, cabinets
d'aisance, buanderies, débarras, séchoirs, ainsi que, le cas échéant, des dégagements et des dépendances.
Le prétraitement des effluents
1 - Dispositifs non mécaniques
La fosse toutes eaux
Le dispositif de prétraitement classique est la fosse toutes eaux, dont le fonctionnement obéit à des
principes simples anaérobies (dégradation, liquéfaction, décantation, stockage des boues, flottation des
particules légères et départ d’effluents prétraités).
Caractéristiques de la fosse toutes eaux:
- elle reçoit la totalité des effluents domestiques à l’exception des eaux pluviales ;
- de façon quasi générale, elle est équipée d'un préfiltre à pouzzolanes. Cet élément est installé
sous le second couvercle. Son rôle est de retenir les particules solides pouvant s'en échapper.
Sa présence évite le colmatage du dispositif de traitement.
Pour celles qui n'en sont pas équipées, il est conseillé d'en installer un en aval ;
Dimensionnement de la fosse toutes eaux:
Le dimensionnement de la fosse toutes eaux est lié aux caractéristiques de l’habitation. On tient
compte du volume théorique d’effluents bruts produits par jour, en période de pointe. On considère en
outre que l’effluent est totalement prétraité au bout de trois jours dans le prétraitement.
Nombre de
pièces principales
5
6
7
8
9
Volume de la fosse
toutes eaux
3 000 litres
4 000 litres
5 000 litres
6 000 litres
7 000 litres
Le bac à graisses (ou bac dégraisseur)
Cet élément arrive en complément de la fosse toutes eaux, il est en généralement installé sur la sortie
des effluents de la cuisine si celle-ci est éloigné de plus de 10m de la fosse toutes eaux. Il peut être
installé sur la sortie des effluents ménagers (cuisine + salle d’eau + buanderie) ;
Il ne pourra en aucun cas être installé sur la sortie des eaux vannes.
Le rôle du bac dégraisseur est de retenir huiles, graisses et flottants ainsi qu'une partie des matières
lourdes. Cet appareil ne se justifie que dans le cas d'importants rejets de graisse, dans le cas du
traitement séparé des eaux vannes et des eaux ménagères.
Il doit être situé à moins de 2 mètres de l'habitation et ne doit recueillir que les eaux ménagères
(cuisine et salle de bain) ou, si possible, seulement les eaux des cuisines, jamais les eaux vannes.
Il doit être accessible pour faciliter son entretien.
Eaux de cuisines seules
Eaux ménagères
(cuisine, salle de bain)
200 litres
500 litres
2 – Micro stations
La réglementation autorise le recours à des techniques de traitement par micro station. A ce jour,
quelques modèles sont autorisés à l’installation.
Cf. document joint
3 - La ventilation des ouvrages de prétraitement
Les dispositifs de prétraitement fonctionnant en anaérobie (sans apport d’oxygène) assurent la
liquéfaction partielle des matières polluantes contenues dans les eaux usées et à la rétention des
matières solides et des déchets flottants.
Deux processus sont mis en jeu :
Un processus physique, d’une part :
Une décantation des boues et des matières lourdes qui se déposent au fond de la fosse ;
Une flottation des graisses et des solides légers.
Un processus biologique, d’autre part :
La fermentation
Ces deux processus s’accompagnent d’une minéralisation des boues décantées sous l’action des
bactéries et d’une production de gaz (CO2, CH4, H2S).
Les boues et les graisses "fermentent" dans la fosse et produisent des gaz corrosifs qui peuvent
corroder la fosse toutes eaux, aussi il est nécessaire de bien ventiler celle-ci par une ventilation
efficace.
Schéma de principe de la ventilation des ouvrages de prétraitement :
1 - Ventilation primaire (entrée d'air)
2 - Ventilation secondaire (sortie de
l'air)
Les types d’extracteurs couramment utilisés sont les suivants :
Extracteur statique
Extracteur éolien
Le traitement des effluents
Documents de références :
Document Technique Unifié (DTU 64.1), norme NF XP16-603 de Mars 2007 ;
Arrêté du 7 septembre 2009 fixant les prescriptions techniques applicables aux installations d’assainissement
non collectif recevant une charge brute de pollution organique inférieure ou égale à 1,2 kg/j de DBO 5.
On estime que la phase de prétraitement des effluents assure une épuration des effluents à hauteur de
40 à 45%. Cette épuration n’est pas suffisante pour permettre le rejet des des effluents dans le mileu
naturel.
On considère en outre que le sol de la parcelle est le meilleur dispositif de traitement car il supporte
naturellement des bactéries capables de digérer la pollution résiduelle. C’est pourquoi, on privilégie
l’utilisation du sol comme élément épurateur. Cette technique est toutefois limitée aux sols disposant
d’une capacité d’infiltration suffisante.
Quand les sols ne disposent pas de cette capacité, il est nécessaire de recourir à des techniques faisant
appel à des supports de filtration (sables, zéolites).
1 -Dispositifs de traitement utilisant la capacité d’épuration et de dispersion du sol :
1.1 - Tranchées d'infiltration à faible profondeur
Il s’agit de la solution de traitement des effluents domestiques à privilégier dans le mesure où son
installation est possible.
Ce dispositif de traitement est mis en oeuvre chaque fois que le terrain le permet (pente du terrain
inférieure à 5%, superficie suffisante, perméabilité satisfaisante...).
Après prétraitement dans la fosse toutes eaux (ou la fosse septique et le bac dégraisseur), les effluents
septiques sont répartis dans des tranchées d'infiltration à faible profondeur. Le sol en place est utilisé
comme système épurateur et comme moyen dispersant par infiltration de l'eau en fond de tranchée et
latéralement. L'évacuation de l'eau s'effectue par infiltration dans le sous-sol.
1 - Arrivée des eaux
prétraitées
2 - Regard de répartition
3 - Tuyau de raccordement
4 - 2 coudes à 45° au lieu
d'un coude à 90°
5 - Tranchées d'infiltration
6 - Regard de bouclage
Le dimensionnement minimal de ce dispositif est de 45 mètres de tranchées pour une habitation de 5
pièces principales (PP).
1.2 - Lit à massif de sable non drainé
Solution généralement utilisée dans le cas d'un sol filtrant très perméable (sol fissuré).
Du sable siliceux lavé mis à la place du sol existant est utilisé comme système épurateur. Sous ce
sable, le sous-sol, perméable, est utilisé comme moyen d'évacuation par infiltration.
1 - Arrivée des eaux prétraitées
2 - Regard de répartition
3 - 2 coudes à 45°
4 - Tuyau non perforé sur 1
mètre
5 - Infiltration
6 - Regard de bouclage
7 - Tuyau de raccordement
Le dimensionnement classique du filtre à sable vertical non drainé est de 25m² pour une habitation de
5 pièces principales (PP). Au-delà de 5 PP, la superficie du filtre doit être augmenté de 5m² en
conservant une largeur de 5m.(cf. tableau suivant)
Au-delà de 10PP, il est préférable de réaliser une étude de sol (étude à la parcelle) qui déterminera les
caractéristiques du filtre à installer afin d’assurer un traitement correcte des effluents domestiques.
2 - Dispositifs de traitement adapté aux sols à engorgement temporaire ou permanent :
2.1 - Tertre d'infiltration
Solution utilisée lorsque la nappe d'eau souterraine est très proche de la surface du sol.
On réalise un lit filtrant vertical non drainé au-dessus du sol existant. La technique du tertre
d'infiltration nécessite généralement un relevage des effluents prétraités si l'habitation n'est pas en
surplomb du tertre.
1 - Arrivée des eaux prétraitées
éventuellement par poste de relevage
2 - Regard de répartition
3 - 2 coudes à 45°
4 - Tuyau non perforé sur 1 mètre
5 - Infiltration
6 - Regard de bouclage
7 - Tuyau de raccordement
Le dimensionnement classique du tertre est de 25m² au sommet pour une habitation de 5 pièces
principales (PP). Au-delà de 5 PP, la superficie du sommet du tertre doit être augmenté de 5m² en
conservant une largeur de 5m.
L’angle entre le sol naturel horizontal et les parois du tertre doit être inférieur à 30°.
Au-delà de 10PP, il est préférable de réaliser une étude de sol (étude à la parcelle) qui déterminera les
caractéristiques du tertre d’infiltration à installer afin d’assurer un traitement correcte des effluents
domestiques.
3 - Dispositifs de traitement adapté aux sols peu perméables :
3.1 - Lit à massif de sable (ou filtre à sable vertical drainé)
Solution généralement utilisée dans le cas où le sol est très peu perméable.
Du sable siliceux lavé mis à la place du sol existant est utilisé comme système épurateur. Sous ce
sable, des tuyaux de drainage (identiques aux tuyaux d'épandage) collectent les effluents filtrés et les
évacuent vers le milieu hydraulique superficiel (accord du propriétaire indispensable).
1 - Arrivée des eaux prétraitées
2 - Regard de répartition
3 - 2 coudes à 45°
4 - Tuyau non perforé sur 1 mètre
5 - Tuyau de bouclage et de drainage
6 - Regard de collecte
7 - Tuyau d'évacuation (non perforé) pente de 0,5% minimum (si nécessaire, mettre un clapet anti-retour)
8 - Regard ou "té" de bouclage
9 -Tuyau de raccordement et de drainage
Le dimensionnement classique du filtre à sable vertical drainé est de 25m² pour une habitation de 5
pièces principales (PP). Au-delà de 5 PP, la superficie du filtre doit être augmenté de 5m² en
conservant une largeur de 5m.(cf. tableau suivant)
Au-delà de 10PP, il est préférable de réaliser une étude de sol (étude à la parcelle) qui déterminera les
caractéristiques du filtre à installer afin d’assurer un traitement correcte des effluents domestiques.
3.2 - Lit filtrant drainé à flux vertical : le lit à massif de zéolite (filière compacte)
Ce dispositif ne peut être utilisé que pour les habitations de 5 pièces principales au plus. Il doit être
placé à l’aval d’un prétraitement constitué d’une fosse septique toutes eaux de 5 m3 au moins.
Cette solution, nécessitant un exutoire, est généralement utilisée lorsque le sol en place est très peu
perméable et/ou la surface disponible trop faible pour le lit à massif de sable. Cependant, ce dispositif
ne peut pas être mis en place lorsque des usages sensibles (conchyliculture, baignade,…) existent à
proximité du rejet.
Le lit à massif de zéolite comporte :
- un matériau filtrant à base de zéolite naturelle placé dans une coque étanche et réparti en 2
couches de granulométrie différente. Après tassement, l'épaisseur doit être au minimum de
50cm ;
- des cheminées destinées à l'aération du filtre ;
- un système d'épandage destiné à répartir les effluents sur toute la surface du massif de
zéolite ;
- un système de drainage, situé en fond, destiné à collecter les effluents après traitement.
Il doit être placé en aval d'une fosse toutes eaux de 5m3 au moins et avoir une superficie de 5m²
minimum.
Exemples de filtres à zéolites :
Source : www.eparco.info
Source : www.simop.fr
La contrainte principale de ce système réside dans le fait que son installation sur une habitation de plus
de 5 pièces principales nécessite d’obtenir une dérogation préfectorale.
3.3 - Filtre à sable horizontal drainé
Solution utilisée dans le cas où le sol est très peu perméable et où les conditions locales imposent un
rejet des eaux traitées à faible profondeur afin de rejoindre un fossé, un ruisseau...
L'eau à traiter parcourt une succession de matériaux de granulométrie décroissante pour être épurée. A
l'extrémité aval, un drain collecte les effluents filtrés et les évacue vers le milieu hydraulique
superficiel.
Le lit filtrant à flux horizontal est une technique autorisée car décrite dans la réglementation (arrêté du
7 septembre 2009), mais n’est plus décrite dans les documents normatifs (DTU64.1)
Extrait :
Dans le cas où le terrain en place ne peut assurer l'infiltration des effluents et si les caractéristiques du site ne
permettent pas l'implantation d'un lit filtrant drainé à flux vertical, un lit filtrant drainé à flux horizontal peut
être réalisé.
Le lit filtrant drainé à flux horizontal est établi dans une fouille à fond horizontal, creusée d'au moins 0,50 mètre
sous le niveau d'arrivée des effluents.
La répartition des effluents sur toute la largeur de la fouille est assurée, en tête, par une canalisation enrobée de
graviers 10/40 millimètres ou approchant dont le fil d'eau est situé à au moins 0,35 mètre du fond de la fouille.
Le dispositif comporte successivement, dans le sens d'écoulement des effluents, des bandes de matériaux
disposés perpendiculairement à ce sens, sur une hauteur de 0,35 mètre au moins, et sur une longueur de 5,5
mètres :
Une bande de 1,20 mètre de gravillons fins 6/10 millimètres ou approchant ;
Une bande de 3 mètres de sable propre ;
Une bande de 0,50 mètres de gravillons fins à la base desquels est noyée une canalisation de reprise
des effluents.
L'ensemble est recouvert d'un feutre imputrescible et de terre arable.
La largeur du front de répartition est de 6 mètres pour 4 pièces principales et de 8 mètres pour 5 pièces
principales ; il est ajouté 1 mètre supplémentaire par pièce principale pour les habitations plus importantes.
1 - Arrivée des eaux prétraitées
2 - Regard de répartition posé de manière parfaitement horizontal et stable sur 35 cm de gravier 10 – 40
3 - Tuyau d'épandage obturé aux extrémités par des bouchons PVC étanches
4 - Tuyau de drainage
5 - Regard de collecte
6 - Tuyau d'évacuation (non perforé) pente de 0,5% à 1%
Les filières agréées
Consulter le site officiel du Ministère de l’écologie, du développement durable et de l’énergie :
http://www.assainissement-non-collectif.developpement-durable.gouv.fr/dispositifs-detraitement-agrees-r92.html
L'eau à traiter parcourt une succession de matériaux de granulométrie décroissante pour être épurée. A
l'extrémité